《现代微生物学技术》复习大纲.doc

《现代微生物学技术》复习大纲（食品13级）
一、 名词解释
1、 真菌毒素；真菌毒素是真菌的代谢产物，主要产生于碳水化合物性质的食品原料，经产毒的真菌繁殖而分泌的细胞外毒素。
2、菌落总数；菌落总数就是指在一定条件下（如需氧情况、营养条件、pH、培养温度和时间等）每克（每毫升）检样所生长出来的细菌菌落总数。
3、混合培养：是指利用两种或两种以上微生物的培养进行有用产物代谢的技术，可以是细菌与细菌、细菌与真菌、霉菌也酵母菌间的混合培养。
4、H抗原； 指存在于鞭毛上的抗原，又称鞭毛抗原。
5、酶免疫技术；就是将抗原和抗体的免疫反应和酶的催化反应相结合而建立的一种新技术。
6、核酸探针； 是指能识别特异核苷酸序列的、带标记的一段单链DNA或RNA分子。即它是能与被检测的特定核酸序列（靶序列）互补结合带标记的单链核苷酸片段。
7、生物芯片；又称基因芯片，
8、生物传感器；利用生物物质（如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等）作为识别原件，将生物反应转变成可定量的物理、化学信号，从而能够进行生命物质和化学物质检测和监控的装置。
9、无菌技术；在分离、转接及培养纯培养物时防止被其他微生物污染的技术被称为无菌技术
10、大肠菌群；大肠菌群系指一群好氧及兼性厌氧，37℃经24h，能分解乳糖产酸、产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌。一般认为，大肠菌群都是直接或间接来自于与温血动物的粪便。
11、免疫球蛋白；是具有抗体活性以及与抗原有关的各种球蛋白（Ig）
12、荧光免疫技术；利用抗原抗体反应的特异性，将已知的抗体或抗原分子上标记荧光色素，与其相对应的抗原或抗体反应，在荧光显微镜下可以看到发荧光的抗原抗体反应物。
13、电子染色；为了加大反差，要对生物样品进行染色，以增加电子散射能力，称为电子染色。染料为重金属盐类，如醋酸铀，柠檬酸铅等。
14、O抗原；菌体抗原 指存在于细胞壁、细胞膜与细胞质上的抗原，O抗原。
15、无菌技术；在分离、转接及培养纯培养物时防止被其他微生物污染的技术被称为无菌技术
16、食物中毒；食物中毒指摄入了含有生物性、化学性有毒有害物质的食品或者把有毒有害物质当做食品摄入后出现的非传染性的急性、亚急性疾病。
17、表面抗原； 指包围在细菌细胞壁外层的抗原，主要是荚膜或微荚膜抗原。如痢疾志贺氏菌荚膜的 K 抗原、伤寒沙门氏菌表面的 Vi 抗原等。
18、内毒素；内毒素是指在细胞活的状态下不释放出来，但当细胞自溶或使用人工方法使细菌裂解后才释放。内毒素是G-菌的细胞壁的外部结构成分，其化学成分是脂多糖。
19、纯培养；是微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代。
20、内源性污染：作为食品原料的动、植物体在其生活过程中，由于本身带有的微生物而造成食品的污染称为内源性污染，也称第一次污染。如正常菌群和各种致病菌。
二、 描述下列微生物
1、大肠杆菌；
（1）主要特征 杆菌，无芽孢、周生鞭毛，G- 菌。需氧或兼性厌氧，最适生长温度37℃，最适pH7.2-7.4。
（2）生化特征 发酵葡萄糖、乳糖产酸产气，约半数菌株不分解蔗糖。苯丙氨酸脱氨酶阴性，不产生尿素酶和明胶酶，不产生H2S，产生吲哚。
（3）抵抗力 不耐热，60℃ 5~30min 即可杀死，在水中可存活数月。对常用消毒剂如漂白粉，石炭酸、氯敏感。
（4）毒素和侵袭性酶 内毒素由脂多糖与蛋白质复合而成，耐热160℃、2-6h才被破坏，毒性较小，引起人和动物发热，血糖增高。大肠杆菌肠毒素系外毒素，分为耐热性肠毒素100℃加热30min不被破坏，对酸、胰酶、蛋白酶K均有抗性；不耐热性肠毒素60℃加热30min即被灭活，可导致肠管中液体缓慢蓄积。细胞毒素能致肾细胞病变的毒性物质。
大肠杆菌主要存在于人和动物的肠道中，随粪便排出，散布于自然界中，是肠道正常菌群，一般不致病，但有4种大肠杆菌是致病的。
肠道致病性大肠杆菌 EPEC
肠道毒素性大肠杆菌 ETEC
肠道侵袭性大肠杆菌 EIEC
肠道出血性大肠杆菌 EHEC
（5）中毒症状 不同的类型的大肠杆菌引起的中毒症状不同。
EPEC：潜伏期为17-72h，表现为腹泻、腹痛、脱水。可致婴幼儿腹泻和腹痛。
ETEC：潜伏期6-72h，引起急性胃肠炎，表现为腹泻、腹痛、呕吐、脱水、发热、头痛乃至循环衰竭。致病物质是耐热性肠毒素或不耐热性肠毒素。
EIEC：潜伏期为48-72h，主要引起菌痢，表现为血便、腹痛、发热。
EHEC：主要引起血性结肠炎，表现为严重腹痛和血便，并伴有发热、呕吐。产生细胞毒素，有极强的致病性。
（6）引起中毒的食物 不同的致病性大肠杆菌涉及的食品有所差别。
EPEC：水、猪肉、肉馅饼；
ETEC：水、奶酪、水产品；
EIEC：水、奶酪、土豆色拉；
EHEC：水、牛粪糜、生牛奶、发酵香肠、苹果酒、苹果汁、色拉油拌凉菜、生蔬菜、三明治。
（七）主要污染源 被粪便污染的土壤、水、带菌者的手或被污染的器具均可污染食品。

2、金黄色葡萄球菌；
（1）主要特征 球型，无芽孢、鞭毛，G+菌。需氧或兼性厌氧，最适生长温度37℃，最适pH7.5，高度耐盐可在10-15% NaCl肉汤中生长。
（2）生化特征 可分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖，产酸不产气。许多菌株水解尿素、还原硝酸盐，液化明胶，凝固牛乳，能产生少量H2S。
（3）抵抗力 具高耐热性，70℃ 1h，80℃ 30min不被杀死，在干燥条件下可生存数月，对青霉素、金霉素和红霉素高度敏感。
（4）毒素和侵袭性酶
肠毒素是一组可溶性蛋白质，分子量26000-34000u，是一种外毒素，毒力也较强，摄入1μg 即可引起中毒。肠毒素的耐热力很强，100℃ 经1-1.5g仍保持毒力，必须经218-248℃ 30min才能使毒性完全消除，抗酸、酶水解。
溶血毒素损伤血小板，破坏溶酶体。杀白血球毒素破坏人的白细胞和巨噬细胞；
血浆凝固酶使液态的纤维蛋白原变成固态的纤维蛋白，可使血浆凝固，纤维蛋白沉积于菌体表面免受吞噬。
（5）中毒症状 潜伏期一般为1-5h，最短为15min左右，肠毒素被吸收进入血液，刺激中枢神经，主要症状有恶心，反复呕吐，少数可吐出胆汁或含血物粘液，并有腹部疼痛，头晕，头痛，腹泻，发冷等症状。一般病程式较短，1-2d内即可恢复，很少有死亡病例。该菌也是化脓感染中常见病原菌，也可引起肺炎，心包炎，甚至败血症、脓毒症等全身性感染。
（6）引起中毒的食品 主要为肉、奶、鱼、蛋类及其制品等动物性食品。常见的奶制作的冷饮和奶油糕点；近年由熟鸡、鸭制品污染引起的中毒增多。
（7）主要污染源 人（健康和患病人）和动物（健康和病畜）。
金黄色葡萄球菌的致病物质与所致疾病
致病物质
所致疾病
血浆凝固酶
皮肤局部的化脓性炎症；
葡萄球菌溶血素
各种器官的化脓性感染；
杀白细胞素
全身的感染和败血症、脓毒血症等；
肠毒素
食物中毒，肠炎；
表皮剥脱毒素
烫伤样皮肤综合征；

3、坂崎肠杆菌；
（1）主要特征 属肠杆菌属，G-菌，无芽孢、有鞭毛，棒状杆菌。需氧或兼性厌氧，最适生长温度为37℃~44℃，最适pH 7.2-7.4。由于产生黄色素，因此在1980年以前，这种细菌一直被称为“产黄色色素的阴沟肠杆菌”。
（2）生化特征 营养要求不高，可发酵葡萄糖、乳酸产酸产气，能利用蔗糖，不产生尿素酶，使明胶液化，能使硝酸盐还原，接触酶阳性，不产生H2S，不产生吲哚。
（3）抵抗力 具有很强的抗渗透压和抗烘干的能力，因此易污染奶粉，并长期存活。巴士消毒法可灭火，与肠杆菌属其它菌相比，对常用的抗菌药物更敏感，如氨比西林、庆大霉素和卡那霉素均敏感。
（4）毒素和侵袭性酶 产生类肠毒素和细胞毒。
（5）中毒症状 是一种食源性致病菌，主要危害对象是早产儿等免疫力低下的新生儿，引起坏死性小肠结肠炎、脓血症、脑膜炎。一旦发生脑膜炎，就容易出现严重的神经系统症状，包括形成脑脓肿，死亡率高达33%-80%。
（6）引起中毒的食物 目前在全球引起的坂歧杆菌医院感染暴发流行事件均与医疗单位中的新生儿监护病房使用奶粉制品有关。在成人中，坂歧杆菌可引起罕见的菌血症、尿脓血症和骨髓炎。
（7）主要污染源 该菌广泛存在于食品厂（奶粉、巧克力、谷物类食品马铃薯和面食）、家庭、医院的食品、水和环境中。流行病学研究显示，干燥的婴幼儿配方奶粉是致病的主要来源。

4、单核细胞增生性李斯特杆菌；
（1）主要特征 主要为杆型，后又以球形丝状不定，无芽孢，有鞭毛，G+菌，老龄培养物呈阴性。需氧和兼性厌氧，最适生长温度30-37℃，具有嗜冷性，4℃中亦能生长。pH 5.0-9.6。
（2）生化特征 能分解葡萄糖、麦芽糖、果糖产酸不产气。不液化明胶，不产生H2S和吲哚。
（3）抵抗力 耐酸不耐碱，对盐和冷的耐受性较大，在pH9.6 的10% NaCl中能生存，在4℃ 20% NaCl中可存活8周。对热和消毒剂抵抗力不强，85℃ 45s，69℃ 10min可杀死。对氨苄青霉素、先锋毒素、氯霉素敏感。
（4）毒素和侵袭性酶 溶血素破坏肠道粘膜细胞，通过肠道感染进入肝部，造成菌血症，再进入脑部。磷脂酶能使该菌逃逸吞噬泡进入胞浆，该菌是专性巨噬细胞内寄生菌，可侵袭各种吞噬细胞，其侵袭过程为：从吞噬泡逃逸→快速在胞浆内繁殖→诱导肌动蛋白运动→直至扩散至临近细胞。
（5）中毒症状 症状可分为：中毒型表现为腹泻、腹痛、恶心、呕吐、发烧似感冒；侵袭性表现为脑膜炎、败血症、心内膜炎、流产、死胎。对婴儿感染可出现脑膜炎、肺炎、呼吸系统障碍，特别是新生儿的病死率高达20%—50%，是细菌中致死率较高的一种。
（6）引起中毒的食物 主要是乳及乳制品、肉制品、水产品、蔬菜及水果，尤以乳制品中奶酪、冰淇淋最为多见。
（7）主要污染源 单核细胞李斯特氏菌广泛存在于自然界中，如土壤、粪便、水等，但其传染主要为带菌的人或动物，它的传播途径是通过：患者粪便→水源→食物。

5、禽流感病毒；
禽流感病毒是由A型流感病毒任何一型引起的传染性疾病综合征，AIV广泛分布于世界范围内的许多家禽和野禽中，它不仅引起禽类严重的疾病，如，由轻度上呼吸道疾病、产蛋量降低直到急性全身致死性疾病，而且也能跨越物种屏障，感染低等哺乳类动物和人类，并造成死亡。该病毒属于正黏病毒科A型流感病毒属。
形态与结构：该病毒粒子呈多形性，一般为球形，直径为80~120nm，也常有直径的丝状和杆状，长短不一。核心为单股负链RNA，核衣壳呈螺旋对称，外有囊膜，膜上有呈辐射状密集排列的两种穗状突起物，一种是血凝素（H），另一种是神经氨酸酶（N），均为糖蛋白。
致病机制：
1）血凝素（H）可使病毒吸附于易感细胞的表面受体上，诱导病毒囊膜和细胞膜的融合；
2）神经氨酸酶（N）可水解细胞表面受体特异性糖蛋白末端的N-乙酰基神经氨酸，当病毒在细胞表面成熟时，可除去细胞膜出芽点上的神经氨酸，使新生病毒从细胞中释放出来。
依据其外膜血凝素（H）和神经氨酸酶（N）蛋白抗原性的不同，目前可分为16个H亚型（H1~H16）和9个N亚型（N1~N9），感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1、H9N2、H7N7、H7N9，其中感染H5N1的患者病情重，病死率高。
H5N1病毒是1996年首次在中国广东的家鹅中明确发现。H5N1病毒主要感染鸟类并导致禽流感。1997年在香港传播时，很多农场的鸡受感染后都即时死亡，并引发首次报告了H5N1病毒感染人类的病例，使一名幼稚园学生死亡。截至2005年11月25日，全世界已向世界卫生组织报告132例人感染病例，其中68例死亡，死亡率超过50%；这些确诊的报告病例全部发生在东南亚地区（印度尼西亚、越南、泰国、柬埔寨、中国大陆）。
中新网6月9日电 据国家卫生和计划生育委员会网站消息，截至2013年5月31日，中国内地共报告131例确诊感染H7N9禽流感病例，其中康复78人，在院治疗14人，死亡39人，死亡率达到29.7%。
传播途径：经呼吸道传播，通过密切接触感染的禽类及其分泌物、排泄物，受病毒污染的水等。在感染水禽的粪便中含有高浓度的病毒，即使稀释几亿倍，仍可使易感的成年鸡发病死亡。目前还没有发现人感染的隐性带毒者，尚无人与人之间传播的确切证据。
适应能力：在粪便中可存活1周，在水中可存活1个月，在pH﹤4.1的条件下也具有存活能力，对低温抵抗力较强，在有甘油保护的情况下可保持活力1年以上。
对多种化学试剂敏感：常用消毒剂容易将其灭活，如氧化剂、稀酸、十二烷基硫酸钠、卤素化合物（如漂白粉和碘剂）等都能迅速破坏其传染性，对乙醚、氯仿、丙酮等有机溶剂均敏感。
对热比较敏感：65℃加热30min或煮沸（100℃）2min以上可灭活。
对紫外线敏感：紫外线直接照射可迅速破坏其传染性，在直射阳光下40~48h即可灭活。

三、问答题
1、微生物生长的测定意义是什么？测定方法有哪些？
微生物生长的测定方法
采用单位时间里微生物数量或生物量（Biomass）的变化对微生物进行生长的测定。
微生物生长的测定方法：个体计数；群体重量测定；群体生理指标测定；
微生物生长测定意义：
①客观地反映微生物生长的规律；
②评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响；
③评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制（或杀死）作用的效果；

2、为什么在食品安全国家标准 （GB4789.10-2010）的食品微生物学检验中金黄色葡萄球菌检验要分为定性与定量检验？
定性：金黄色葡萄球菌为致病菌，食品中不允许有致病性病原菌存在，所以在食品卫生标准中规定，所有食品均不得检出致病菌。
定量：定量检测食品卫生学意义在于：第一，它可以作为食品被污染程度的标志。第二，它可以用来预测食品存放的期限程度。第三，它能够反映了食品的新鲜程度、是否变质以及生产过程的一般卫生状况。

3、试述艾姆氏实验原理、实验用菌株，谈谈该实验的意义和价值。
检测原理
原理是：
（1）利用鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型（his-）菌株在不含组氨酸的基本培养基上不能生长，如遇到具有诱变性物质可发生回复突变（his- 变为his+），因而在基本培养基上也能生长，形成肉眼可见的菌落。因此，可以在短时间内，根据回复突变发生的频率来判定该物质是否具有诱变或致癌的性能。
（2）被检测物的诱变性是被哺乳动物肝细胞中的羟化酶系统活化才显示出来的，而细菌却没有这种酶系统。为了使实验条件更近于哺乳动物代谢情况，在测试时加入鼠肝匀浆液的酶系统（S-9 混合液）作为体外活化系统，能增加检测的灵敏度。
所以艾姆氏试验也称鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体试验。
菌种 伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型（his-）TA97（或TA98、TA100、TA102）
4、试从成像原理和制片技术叙述透射电镜技术与明视场光学显微镜的区别。
明视场光学显微镜：普通光学显微镜又称明视野显微镜，其照明光线直接进入视野，属透射照明，是以标本的颜色及其透射率为基础的显微镜，观察的标本都需染色处理才能有好的效果，是最常见的普通光学显微镜。
制片技术：细胞染色技术和活体观察技术P49
透射电镜技术：P49

5、试述生化特异性酶反应技术原理，该技术对食源性病原菌的鉴别有什么特点，该技术与免疫酶标记技术又有什么区别。
6、试述酶联免疫吸附法与胶体金免疫试纸法的原理，并比较它们的优缺点。
酶联免疫吸附法:基本原理是酶分子与抗体或抗抗体分子共价结合；此种酶标记抗体可与吸附在固相载体上的抗原或抗体发生特异性结合。滴加底物溶液后，底物可在酶作用下使其所含的供氢体由无色的还原型变成有色的氧化型，出现颜色反应。因此，可通过底物的颜色反应来判定有无相应的免疫反应，颜色反应的深浅与标本中相应抗体或抗原的量呈正比。
该方法操作简便快速、灵敏、特异性强且成本较低，可用于大批量快速检测，但测定时容易出现假阳性现象。

胶体金免疫试纸法:将特异性的抗原或抗体以条带状固定在膜上，胶体金标记试剂（抗体或单克隆抗体）吸附在结合垫上，当待检样本加到试纸条一端的样本垫上后，通过毛细作用向前移动，溶解结合垫上的胶体金标记试剂后相互反应，当移动至固定的抗原或抗体的区域时，待检物与金标试剂的结合物又与之发生特异性结合而被截留，聚集在检测带上，可通过肉眼观察到显色结果。
优点：（1）简捷快速，操作简单，一般只要5~10min就会出结果，而其他方法如ELISA需要1~2h，PCR需要时间更长。（2）结果易于判断；（3）特异性好。
缺点：检测限比较高
7、试比较基因芯片技术与蛋白质芯片技术的特点。
蛋白芯片技术的研究对象是蛋白质，其原理是对固相载体进行特殊的化学处理，再将已知的蛋白分子产物固定其上（如酶、抗原、抗体、受体、配体、细胞因子等），根据这些生物分子的特性，捕获能与之特异性结合的待测蛋白（存在于血清、血浆、淋巴、间质液、尿液、渗出液、细胞溶解液、分泌液等），经洗涤、纯化，再进行确认和生化分析；它为获得重要生命信息（如未知蛋白组分、序列。体内表达水平生物学功能、与其他分子的相互调控关系、药物筛选、药物靶位的选择等）提供有力的技术支持。

8、试比较扫描电镜与透射电镜成像原理的不同。
P50
9、试述菌种保藏的目的、原理和几种常用的方法。
P46
10、如何从自然环境界中获得微生物菌种？